节能保温轻型房屋整体设计与研究

【摘要】：建筑能耗在我国能源总消费中占有很大比例,我国大部分建筑仍能不能满足国家建筑节能要求,对于节能保温型建筑研究与设计是非常必要的。论文基于课题组上一年已研制出的一种表观密度低、导热系数小、满足强度要求、造价低等优点的新型轻集料保温隔热混凝土板材,利用其优点结合钢框架结构形式进行房屋整体设计与研究,房屋具有轻型、节能与保温、抗震性能好、可回收性、施工方便等优点。 论文通过对节能保温系统和节能保温结构体系特点分析,选择钢框架作为结构的框架体系,利用课题组已研究完成的新型节能保温轻集料混凝土板作为围护结构,主要通过螺栓连接的体系,同时建筑屋架采用轻型钢结构的一个整体设计方案。 通过对一栋利用钢框架与新型节能保温轻集料混凝土板组合的三层办公楼截面内力、侧移、稳定性等方面计算与验算,验证结构各方面均满足要求。再通过对钢框架-轻型板材节能抗震型房屋的框架梁、柱的连接设计、节能保温轻集料板与框架梁、柱的连接设计使结构满足可靠连接要求；对房屋的屋盖进行设计,使房屋具有轻型节能保温的特点；对楼板和墙板铺装设计、开洞设计、构造等方面的设计完善抗震性；通过防水与防火设计使结构满足相应的要求；同时通过对房屋的建筑体型、围护结构、门窗、遮阳等方面的设计提高房屋的节能性,降低建筑能耗；最后分别利用DeST与ABAQUS软件对房屋整体的节能性和抗震性能进行数值模拟,通过模拟结果分析可以得到房屋整体具有良好的节能保温性和良好的抗震性能。 通过以上设计的钢框架-轻型板材节能抗震型房屋具有低能耗、保温性好、抗震性优越、可回收等诸多优点,不仅可以满足国家节能要求还可以适用于抗震设防地区,也可以用于建筑的节能改造当中,同时可以为今后轻型节能板材的推广打好基础、也可为今后的节能房屋的设计提供指导和设计思路。图[56]表[28]参[50] 【关键词】：钢框架 轻型 板材 节能 保温 轻型 抗震 数值模拟
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU201.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-12
• ContentS12-16
• 1 绪论16-23
• 1.1 研究背景16-18
• 1.2 国内外发展概况18-20
• 1.2.1 国外发展概况18-19
• 1.2.2 国内发展概况19-20
• 1.3 建筑节能的目标20-21
• 1.4 本课题研究的内容21
• 1.5 本课题研究的意义21-22
• 1.6 建筑节能保温相关概念22-23
• 2 节能保温系统与结构体系23-33
• 2.1 节能保温系统23-26
• 2.1.1 外墙外保温系统23-24
• 2.1.2 外墙复合墙体保温(中保温)系统24
• 2.1.3 内墙内保温系统24-25
• 2.1.4 屋面节能保温系统25-26
• 2.2 节能保温结构体系26-28
• 2.2.1 砌体结构体系26-27
• 2.2.2 混凝土结构体系27
• 2.2.3 钢结构体系27-28
• 2.3 新型节能保温结构体系28-32
• 2.3.1 材料来源28
• 2.3.2 材料各项性能参数28-29
• 2.3.3 钢结构体系的选择29-31
• 2.3.4 设计要点31-32
• 2.4 本章小节32-33
• 3 节能保温轻型结构整体设计方案33-50
• 3.1 工程概况33-34
• 3.2 荷载计算34-37
• 3.3 截面初选37
• 3.4 内力计算37-40
• 3.5 荷载组合40-43
• 3.6 结构和构件验算43-47
• 3.6.1 结构侧移验算43
• 3.6.2 框架柱验算43-46
• 3.6.3 框架梁验算46-47
• 3.7 柱脚设计47-49
• 3.7.1 形式和构造47
• 3.7.2 柱脚底板尺寸47-48
• 3.7.3 锚栓直径48-49
• 3.7.4 剪力键设计49
• 3.8 本章小结49-50
• 4 轻型结构构造及连接设计与研究50-60
• 4.1 柱、梁的连接50-52
• 4.1.1 柱与柱的连接50-51
• 4.1.2 粱与梁的连接51
• 4.1.3 柱与梁的连接51-52
• 4.2 节能保温混凝土板与框架柱、梁的连接52-54
• 4.2.1 节能保温混凝土板与H形柱的连接53
• 4.2.2 节能保温混凝土板与H形梁的连接53-54
• 4.3 屋盖结构设计54-55
• 4.3.1 屋盖结构的组成和形式54
• 4.3.2 屋面材料54-55
• 4.3.3 檩条材料55
• 4.4 节能保温混凝土墙板与楼板的铺装与开洞设计55-57
• 4.4.1 墙板的铺装55-56
• 4.4.2 楼板的铺装56
• 4.4.3 墙板的开洞56-57
• 4.5 结构抗震构造设计57-58
• 4.6 结构防水设计58-59
• 4.6.1 墙面防水设计58
• 4.6.2 楼面防水设计58-59
• 4.7 结构防腐防火设计59
• 4.7.1 结构防腐设计59
• 4.7.2 结构防火设计59
• 4.8 本章小结59-60
• 5 保温节能技术设计与研究60-67
• 5.1 建筑能耗分析60-61
• 5.1.1 建筑能耗的概念60
• 5.1.2 采暖居住建筑的能耗构成60-61
• 5.2 建筑体形61-62
• 5.2.1 建筑体形系数的概念61
• 5.2.2 建筑体形系数的选择61-62
• 5.3 围护结构62-63
• 5.4 门窗节能技术63-65
• 5.4.1 影响门窗节能的因素63-64
• 5.4.2 门窗设计64-65
• 5.5 建筑节能遮阳体系及其节能技术65-66
• 5.6 本章小结66-67
• 6 结构节能保温性能与抗震性能模拟67-94
• 6.1 节能性能模拟67-78
• 6.1.1 DeST模拟软件简介67-68
• 6.1.2 DeST软件对材料的能耗模拟68-75
• 6.1.3 建筑能耗的节能经济分析75-78
• 6.2 抗震性能模拟78-93
• 6.2.1 ABAQUS模拟软件简介78-79
• 6.2.2 ABAQUS有限元模型79-81
• 6.2.3 ABAQUS模拟结果分析81-93
• 6.3 本章小结93-94
• 7 结论与展望94-96
• 7.1 结论94-95
• 7.2 展望95-96
• 参考文献96-99
• 致谢99-100
• 作者简介及读研期间主要科研成果100

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